正交异性钢桥面板三维疲劳裂纹扩展数值模拟方法

来源：中国血液净化杂志2016年第7期北京时间：

作者：刘益铭, 张清华, 崔闯, 卜一之

单位：西南交通大学 土木工程学院, 四川 成都 610031

摘要：针对正交异性钢桥面板中典型的疲劳开裂，基于线弹性断裂理论，建立了正交异性钢桥面板关键疲劳易损部位的三维裂纹扩展数值模拟方法。以典型正交异性钢桥面板作为研究对象，对常幅荷载作用下U肋与横肋连接焊缝部位的三维疲劳裂纹扩展进行了数值模拟，通过模型试验验证了所提方法的有效性和可行性，在此基础上，对于该部位三维疲劳裂纹的扩展特性及疲劳寿命预测进行了研究。研究结果表明：所建立的数值模拟方法能够较为准确地预测研究对象的裂纹扩展路径，并为其疲劳寿命评估提供科学依据；Ⅰ型断裂在复合型裂纹扩展中起主导作用；表面裂纹与沿板厚扩展的中裂纹随疲劳裂纹的扩展表现出不同的扩展特性。

关键词：桥梁工程,正交异性钢桥面板,断裂力学,三维疲劳裂纹扩展特性,数值模拟,疲劳寿命预测

基金资助：“十二五”国家科技支撑计划项目（2011BAG07B03）；国家自然科学基金项目（51578455）；中央高校基本科研业务费专项资金项目（2682014CX078）